JP2001135490A - Discharge-lamp lighting device - Google Patents

Discharge-lamp lighting device

Info

Publication number
JP2001135490A
JP2001135490A JP31015899A JP31015899A JP2001135490A JP 2001135490 A JP2001135490 A JP 2001135490A JP 31015899 A JP31015899 A JP 31015899A JP 31015899 A JP31015899 A JP 31015899A JP 2001135490 A JP2001135490 A JP 2001135490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
power supply
switching element
switching
width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31015899A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Kitamura
紀之 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP31015899A priority Critical patent/JP2001135490A/en
Publication of JP2001135490A publication Critical patent/JP2001135490A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an optimal lighting control capable of suppressing a saturation phenomenon of a transformer in a load-circuit part and improving switching actions, by enabling to control on-width so that switching actions of two switching elements may be synchronized with a simple circuit-structure. SOLUTION: A detection-circuit part 30 detects alternating power-source voltage. The detected results are added to the voltage of a smoothing capacitor C2 and given to an amplifier 16a. The amplifier 16a compares the inputted addition results with a direct-current power-source voltage Vef and gives the comparison results to an on-amplitude control part 27. Based on the comparison results, the on-width control part 27 controls a drive circuit 14 so that the on-width of a switching element Q1 which gives energy to an inductance L0 of a load-circuit part 20 may become narrow in the case where the peak value of input current becomes high and become wide inversely in the case where it becomes low. At that time, a drive circuit 15 is controlled so that another switching element Q2 may be synchronized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2つのスイッチン
グ素子で昇降圧チョッパ動作とインバータ動作を複合動
作させることにより、入力電流の高調波成分を低減可能
にした放電灯点灯装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device capable of reducing a harmonic component of an input current by performing a combined operation of a step-up / step-down chopper operation and an inverter operation using two switching elements.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、放電灯用電子安定器である放電灯
点灯装置においては、放電灯の安定した点灯制御を行う
ため、入力電流高調波を低減する種々様々な回路方式の
放電灯点灯装置が開発されている。入力電流に含まれる
高調波成分を低減することにより、該高調波成分の影響
により生じる虞れのある機器の誤動作を防止することが
でき、正常な点灯制御を行うことができるという利点が
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, in a discharge lamp lighting device, which is an electronic ballast for a discharge lamp, in order to perform stable lighting control of the discharge lamp, a discharge lamp lighting device of various circuit types for reducing input current harmonics. Is being developed. By reducing the harmonic components included in the input current, it is possible to prevent malfunction of the device which may be caused by the influence of the harmonic components, and there is an advantage that normal lighting control can be performed.

【0003】このような放電灯点灯装置には、一般にア
クティブフィルタ方式と呼ばれるものがあり、昇圧チョ
ッパ型,昇降圧チョッパ型等の独立型チョッパ方式や、
昇圧チョッパの素子を兼用された兼用型チョッパ方式の
ものがある。中でも、昇降圧チョッパ型等を採用して構
成される複合回路は、降圧型より直流電流が高く得ら
れ、昇圧型のように突入電流が大きくないことから、注
目されている。
[0003] Such a discharge lamp lighting device includes a device generally called an active filter system, and a stand-alone chopper system such as a step-up chopper type and a step-up / step-down chopper type;
There is a dual-purpose chopper type that also serves as a boost chopper element. Above all, a composite circuit configured by using a step-up / step-down chopper type or the like has attracted attention because a DC current can be obtained higher than that of a step-down type and the inrush current is not large unlike the step-up type.

【0004】図7はこのような放電灯点灯装置の一例を
示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of such a discharge lamp lighting device.

【0005】図7において、交流電源11の一方の出力
端子は、フィルタ12を介して整流回路13例えばダイ
オードブリッジによる全波整流器の一方の入力端子に接
続され、他方の出力端子は、前記フィルタ12を介して
整流回路13の他方の入力端子に接続される。フィルタ
12は交流電源11から供給される交流電源電圧に含ま
れる高周波成分を取り除いて整流回路13へと与える。
整流回路13はフィルタ12を介して供給された交流を
全波整流することにより、直流に変えて後段の回路群へ
と供給する。
In FIG. 7, one output terminal of an AC power supply 11 is connected via a filter 12 to one input terminal of a rectifier circuit 13, for example, a full-wave rectifier by a diode bridge, and the other output terminal is connected to the filter 12. Is connected to the other input terminal of the rectifier circuit 13. The filter 12 removes high frequency components included in the AC power supply voltage supplied from the AC power supply 11 and supplies the same to the rectifier circuit 13.
The rectifier circuit 13 performs full-wave rectification on the alternating current supplied through the filter 12 to convert the alternating current into direct current and supply the direct current to a subsequent circuit group.

【0006】整流回路13の出力端子間には、コンデン
サC1と、第1及び第2のスイッチング素子Q1,Q
2,平滑コンデンサC2及び負荷回路部20で構成され
る昇降圧チョッパ型の複合回路とが接続される。
[0006] Between the output terminals of the rectifier circuit 13, a capacitor C1 and first and second switching elements Q1 and Q1 are connected.
2, a step-up / step-down chopper type composite circuit composed of the smoothing capacitor C2 and the load circuit unit 20 is connected.

【0007】これらの第1及び第2のスイッチング素子
Q1,Q2は、例えばMOSFETであり、スイッチン
グ素子Q1のドレイン・ソースと、スイッチング素子Q
2のドレイン・ソースとは、平滑コンデンサC2を介し
て直列に接続されている。
The first and second switching elements Q1 and Q2 are, for example, MOSFETs, and include a drain / source of the switching element Q1 and a switching element Q1.
The drain and source 2 are connected in series via a smoothing capacitor C2.

【0008】スイッチング素子Q1のソースは、負荷回
路部20に接続され、負荷回路20はスイッチング素子
Q2のソース及び他のドライブ回路14に接続される。
また、スイッチング素子Q1のゲートには、ドライブ回
路14の出力端が接続され、スイッチング素子Q2のゲ
ートには、他のドライブ回路15の出力端が接続される
ようになっている。ドライブ回路14,15は、それぞ
れ対応するスイッチング素子Q1,Q2をスイッチング
するためのドライブ信号を生成し、ゲートへと供給する
ことにより、各スイッチング素子Q1,Q2によるスイ
ッチング動作を駆動する。なお、ドライブ回路14は、
ドライブ信号を生成する際に、スイッチング素子Q1の
出力電圧とQ1オン幅調整部17からの調整電圧に基づ
いて、ドライブ信号を作成している。
[0008] The source of the switching element Q1 is connected to the load circuit section 20, and the load circuit 20 is connected to the source of the switching element Q2 and another drive circuit 14.
The output terminal of the drive circuit 14 is connected to the gate of the switching element Q1, and the output terminal of another drive circuit 15 is connected to the gate of the switching element Q2. The drive circuits 14 and 15 generate drive signals for switching the corresponding switching elements Q1 and Q2, respectively, and drive the switching operations of the switching elements Q1 and Q2 by supplying the drive signals to the gates. The drive circuit 14
When the drive signal is generated, the drive signal is generated based on the output voltage of the switching element Q1 and the adjustment voltage from the Q1 ON width adjustment unit 17.

【0009】一方、該放電灯点灯装置には、上記Q1オ
ン幅調整部を含む制御回路部が搭載されている。この制
御回路部には、整流回路13と平滑コンデンサC2によ
る直流電源とは別の基準電圧Vefが設けられ、この基
準電圧Vefは、負極側を接地し、正極側をアンプ16
の負極側入力端に接続している。アンプ16の正極側入
力端には、平滑コンデンサC2の正極側基端が、抵抗R
1,R2を介して接続されている。抵抗R2の基端と接
地間には、抵抗R3及びコンデンサC3がそれぞれ直列
に接続されるようになっている。また、アンプ16の負
極側入力端と出力端との間には、ゲイン調整のための抵
抗R4が接続されている。
On the other hand, the discharge lamp lighting device is equipped with a control circuit section including the Q1 ON width adjustment section. This control circuit section is provided with a reference voltage Vef different from the DC power supply provided by the rectifier circuit 13 and the smoothing capacitor C2. The reference voltage Vef is grounded on the negative side and amplified by the amplifier 16 on the positive side.
To the input terminal on the negative electrode side. The positive-side input terminal of the amplifier 16 is connected to the positive-side base end of the smoothing capacitor C2 by a resistor R
1 and R2. A resistor R3 and a capacitor C3 are connected in series between the base end of the resistor R2 and the ground. Further, a resistor R4 for gain adjustment is connected between the negative-side input terminal and the output terminal of the amplifier 16.

【0010】このような放電灯点灯装置では、ドライブ
回路14,15による制御によって、スイッチング素子
Q1,Q2は交互にオン/オフを繰り返す。この場合、
スイッチング素子Q1がオンすると、誘導性負荷(負荷
回路部20)のL性分にエネルギーが蓄えられ、該スイ
ッチング素子Q1がオフすると、この負荷に蓄えられた
エネルギーは、スイッチング素子Q2のボディダイオー
ドを介して平滑コンデンサC2に蓄えられ、直流電圧を
得る。このような作用により、得られた直流電圧を電源
にスイッチング素子Q1,Q2が交互にオンし、負荷回
路部20に高周波の交流電圧を与えて、放電灯20aを
点灯させる。
In such a discharge lamp lighting device, the switching elements Q1 and Q2 alternately turn on and off under the control of the drive circuits 14 and 15. in this case,
When the switching element Q1 is turned on, energy is stored in the L component of the inductive load (load circuit unit 20). When the switching element Q1 is turned off, the energy stored in this load causes the body diode of the switching element Q2 to turn on. The voltage is stored in the smoothing capacitor C2 via the inverter and obtains a DC voltage. By such an operation, the switching elements Q1 and Q2 are alternately turned on with the obtained DC voltage as a power supply, and a high-frequency AC voltage is applied to the load circuit section 20 to turn on the discharge lamp 20a.

【0011】ところが、このような従来の放電灯点灯装
置では、スイッチング素子Q1のオン幅を固定した状態
で使用すると、図8に示すようにスイッチング素子Q1
のスイッチ電流のピーク部分(P1期間)においては、
該負荷回路部20のインダクタンスL0の飽和状態に起
因して、スイッチング素子Q1のスイッチ電流が大きく
なってスイッチロスが発生してしまい、このため、該ス
イッチング素子Q1が発熱し、点灯制御に悪影響を及ぼ
してしまう虞れがある。図9は図8に示す入力電流のピ
ーク時(P1期間)における各スイッチング素子Q1,
Q2のゲート電圧(VGS)と流れるドレイン電流(I
Q1,IQ2)が示されている。つまり、図9(c)に
示すようにスイッチング素子Q1に流れるIQ1は、入
力電流のピーク付近では、オン幅を一定に動作させてい
るので、正のままの状態となり、その結果該負荷回路部
20のインダクタンスL0が飽和してしまい、これに起
因してゼロレベルとはならず、波線で示すような電流値
となってしまい、このためスイッチロスが生じてしま
う。
However, in such a conventional discharge lamp lighting device, if the switching element Q1 is used with the ON width fixed, as shown in FIG.
In the peak portion of the switch current (P1 period),
Due to the saturation state of the inductance L0 of the load circuit section 20, the switch current of the switching element Q1 increases and a switch loss occurs. Therefore, the switching element Q1 generates heat and adversely affects lighting control. There is a possibility that it will affect. FIG. 9 shows each switching element Q1, Q2 at the peak time (P1 period) of the input current shown in FIG.
The gate voltage (VGS) of Q2 and the drain current (I
Q1, IQ2) are shown. That is, as shown in FIG. 9 (c), the IQ1 flowing through the switching element Q1 has a constant ON width near the peak of the input current, so that it remains positive, and as a result, the load circuit section The inductance L0 of the output terminal 20 saturates and does not become zero level due to this, but becomes a current value as shown by a dashed line, thereby causing switch loss.

【0012】したがって、これを防止するためには、入
力交流電圧の脈流に応じてスイッチング素子Q1のオン
幅をスイッチロスが発生しないように変化させることが
必要であり、つまり、オン幅を狭くする必要がある。上
述した従来装置では、スイッチング素子Q1のオン幅を
常に一定に保つように制御するようになっているので、
入力電流の高調波を低減できず最適な点灯制御を行うこ
とが出来ないという不都合があった。また、電源電圧の
変動が発生した場合には、この変動に伴うランプ電流の
変化を補償することが必要であるが、上述の従来装置で
は、単に平滑コンデンサ電圧に基づいてスイッチング素
子Q1のオン幅を決定しているので、電源電圧の変動に
応じてオン幅を変化させ、最適なランプ電流を得ること
が出来るが、オン幅を変調しないと、スイッチングロス
が発生するという不都合もあった。
Therefore, in order to prevent this, it is necessary to change the ON width of the switching element Q1 according to the pulsating flow of the input AC voltage so that no switch loss occurs, that is, to narrow the ON width. There is a need to. In the above-described conventional device, the ON width of the switching element Q1 is controlled so as to be always kept constant.
There was a disadvantage that the harmonics of the input current could not be reduced and optimal lighting control could not be performed. When the power supply voltage fluctuates, it is necessary to compensate for the change in the lamp current accompanying the fluctuation. However, in the above-described conventional device, the ON width of the switching element Q1 is simply based on the smoothing capacitor voltage. Is determined, it is possible to obtain an optimum lamp current by changing the ON width according to the fluctuation of the power supply voltage. However, if the ON width is not modulated, there is a disadvantage that a switching loss occurs.

【0013】図10は昇降圧複合回路を採用した他の従
来の放電灯点灯装置を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing another conventional discharge lamp lighting device employing a combined step-up / step-down circuit.

【0014】図10において、交流電源11の一方の出
力端子は、整流回路13例えばダイオードブリッジによ
る全波整流器の一方の入力端子に接続され、他方の出力
端子は、整流回路13の他方の入力端子に接続される。
整流回路13はフィルタ12を介して供給された交流を
全波整流することにより、直流に変えて後段の回路群へ
と供給する。
In FIG. 10, one output terminal of the AC power supply 11 is connected to one input terminal of a rectifier circuit 13, for example, a full-wave rectifier by a diode bridge, and the other output terminal is connected to the other input terminal of the rectifier circuit 13. Connected to.
The rectifier circuit 13 performs full-wave rectification on the alternating current supplied through the filter 12 to convert the alternating current into direct current and supply the direct current to a subsequent circuit group.

【0015】整流回路13の出力端子間には、可飽和C
T,バラストBC,絶縁トランスである昇圧トランスL
T,第1のスイッチング素子Q1とが直列接続され、ま
た、コンデンサC1が配置して接続される。また、整流
回路13の正極側の出力端子には、大容量の平滑コンデ
ンサC2が接続され、該平滑コンデンサC2の他方の接
続端には、第2のスイッチング素子Q2のドレインが接
続される。第2のスイッチング素子Q2のソースは、第
1のスイッチング素子Q1のドレイン及び他の絶縁トラ
ンスL10の二次巻線を介して該第2のスイッチング素
子Q2のゲートに接続される。
Between the output terminals of the rectifier circuit 13, a saturable C
T, ballast BC, step-up transformer L which is an insulation transformer
T and the first switching element Q1 are connected in series, and a capacitor C1 is arranged and connected. In addition, a large-capacity smoothing capacitor C2 is connected to the output terminal on the positive electrode side of the rectifier circuit 13, and the other connection end of the smoothing capacitor C2 is connected to the drain of the second switching element Q2. The source of the second switching element Q2 is connected to the gate of the second switching element Q2 via the drain of the first switching element Q1 and the secondary winding of another insulating transformer L10.

【0016】これらの第1及び第2のスイッチング素子
Q1,Q2は、例えばMOSFETであり、スイッチン
グ素子Q1のドレイン・ソースと、スイッチング素子Q
2のドレイン・ソースとは、直列に接続されている。ま
た、第1のスイッチング素子Q1のドレインは、可飽和
CTL11の二次側巻線を介して該第1のスイッチング
素子Q1のゲート及び整流回路13の負極側出力端に接
続される。これらのスイッチング素子Q1,Q2の接続
点は、前記昇圧トランスLTに接続されるようになって
いる。
The first and second switching elements Q1 and Q2 are, for example, MOSFETs, and include a drain / source of the switching element Q1 and a switching element Q1.
The drain and source 2 are connected in series. The drain of the first switching element Q1 is connected to the gate of the first switching element Q1 and the negative output terminal of the rectifier circuit 13 via the secondary winding of the saturable CTL11. The connection point of these switching elements Q1 and Q2 is connected to the step-up transformer LT.

【0017】この昇圧トランスTLの二次側巻線には、
放電灯21,コンデンサC5を含む負荷回路群が接続さ
れ、該昇圧トランスLTの発振によって生じた高周波電
圧によって放電灯21を高周波点灯させる。
The secondary winding of the step-up transformer TL includes:
A load circuit group including the discharge lamp 21 and the capacitor C5 is connected, and the discharge lamp 21 is turned on at a high frequency by a high-frequency voltage generated by the oscillation of the step-up transformer LT.

【0018】このような放電灯点灯装置では、可飽和C
TL10,L11の二次巻線を介して供給されるゲート
電圧(ドライブ信号)に基づいて、第1,第2のスイッ
チング素子が交互にオン/オフする。電源投入時、スイ
ッチング素子Q1がオンすると、整流回路13からの直
流電流は、可飽和CT,バラストBC,昇圧トランスL
T,スイッチング素子Q1のドレイン・ソース間を介す
る信号線路で流れる。
In such a discharge lamp lighting device, the saturable C
The first and second switching elements are turned on / off alternately based on the gate voltage (drive signal) supplied through the secondary windings of TL10 and L11. When the power is turned on and the switching element Q1 is turned on, the DC current from the rectifier circuit 13 is supplied to the saturable CT, the ballast BC, and the step-up transformer L.
T flows through a signal line that passes between the drain and source of the switching element Q1.

【0019】これにより、バラストコンデンサBC,昇
圧トランスLTのインダクタにエネルギーが蓄えられ、
可飽和CTが飽和すると、スイッチング素子Q1がオン
する。このスイッチング素子Q1がオンすると、スイッ
チング素子Q2のボディダイオードを介して平滑コンデ
ンサC2を充電する。このとき、可飽和CTL10に
は、正のゲート電圧が発生し、オン可能となっている。
As a result, energy is stored in the ballast capacitor BC and the inductor of the step-up transformer LT,
When the saturable CT is saturated, the switching element Q1 turns on. When the switching element Q1 turns on, the smoothing capacitor C2 is charged via the body diode of the switching element Q2. At this time, a positive gate voltage is generated in the saturable CTL 10, and the saturable CTL 10 can be turned on.

【0020】バラストコンデンサBC,昇圧トランスL
Tのエネルギーを平滑コンデンサC2に充電し終わる
と、平滑コンデンサC2を電源としてスイッチング素子
Q2→昇圧トランスLT→バラストコンデンサBC→可
飽和CTの経路で電流が流れる。
Ballast capacitor BC, step-up transformer L
When the energy of T is completely charged in the smoothing capacitor C2, a current flows through the switching element Q2, the boost transformer LT, the ballast capacitor BC, and the saturable CT using the smoothing capacitor C2 as a power supply.

【0021】可飽和CTが飽和すると、スイッチング素
子Q2はオフし、バラストコンデンサBC,昇圧トラン
スLTのインダクタ成分とコンデンサC1で共振を開始
する。コンデンサC1→可飽和CT→(昇圧トランスL
T)バラストコンデンサBC。
When the saturable CT is saturated, the switching element Q2 is turned off, and resonance starts with the ballast capacitor BC, the inductor component of the boost transformer LT, and the capacitor C1. Capacitor C1 → Saturable CT → (Step-up transformer L
T) Ballast capacitor BC.

【0022】そしてコンデンサC1の電圧が上昇し下降
することにより、電圧が整流器13の導通可能になる
と、交流電源11から電流を流す。交流電源11→整流
器11→可飽和CT→バラストコンデンサBC→昇圧ト
ランスLT→スイッチング素子Q1→整流器12→交流
電源11。
When the voltage of the capacitor C1 rises and falls, and the voltage becomes possible to conduct the rectifier 13, a current flows from the AC power supply 11. AC power supply 11 → rectifier 11 → saturable CT → ballast capacitor BC → step-up transformer LT → switching element Q1 → rectifier 12 → AC power supply 11.

【0023】やがて、可飽和CTが飽和して、スイッチ
ング素子Q1がオフする。
Eventually, the saturable CT is saturated, and the switching element Q1 is turned off.

【0024】このような動作が繰り返して行われる。こ
のように、第1及び第2のスイッチング素子Q1,Q2
によるスイッチング動作により、昇圧トランスLTの発
振によって二次巻線側には、放電灯21に与えられる電
流がランプ電流となり、放電灯20aを高周波点灯させ
ることになるが、図10に示す構成では、入力電流は正
弦波に近いが、ランプ電流の波高値が高く、つまりリプ
ルが大きくなってしまうという欠点がある。リプルを小
さくするためには、第1のスイッチング素子Q1のオン
幅を一定に制御する必要がある。
Such an operation is repeatedly performed. Thus, the first and second switching elements Q1, Q2
, The current given to the discharge lamp 21 becomes a lamp current on the secondary winding side by the oscillation of the step-up transformer LT, and the discharge lamp 20a is turned on at a high frequency. In the configuration shown in FIG. Although the input current is close to a sine wave, there is a disadvantage that the peak value of the lamp current is high, that is, the ripple becomes large. In order to reduce the ripple, it is necessary to control the ON width of the first switching element Q1 to be constant.

【0025】ところが、第1のスイッチング素子Q1の
オン幅が一定の制御方法では、図11(a)に示すよう
にオン幅が広い場合には、電源電圧のゼロクロス近傍の
入力電流Iinが過剰になり段差が生じたり、この入力
電流のゼロクロス近傍に生じた段差の抑制操作によりオ
ン幅が狭くなった場合には、3次高調成分が増大してし
まい、点灯制御性能に悪影響を及ぼしてしまうという不
都合があった。
However, in the control method in which the ON width of the first switching element Q1 is constant, when the ON width is wide as shown in FIG. 11A, the input current Iin near the zero cross of the power supply voltage becomes excessive. If a step is generated, or if the ON width is narrowed by the operation of suppressing the step generated near the zero crossing of the input current, the third harmonic component increases, which adversely affects the lighting control performance. There was an inconvenience.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来にお
ける放電灯点灯装置では、スイッチング素子に流れる入
力電流のピーク部分においては、スイッチング素子Q1
のオン幅を固定して使用すると、電流が大きくなり過
ぎ、負荷回路部20のインダクタンスL0の飽和状態に
起因して、スイッチング素子Q1のスイッチ動作にスイ
ッチロスが発生してしまい、その結果、点灯制御に悪影
響を及ぼしてしまう虞れがあり、これを防止するために
は、入力交流電圧の脈流に応じてスイッチング素子Q1
のオン幅をスイッチロスが発生しないように変化させる
ことが必要であるが、スイッチング素子Q1のオン幅を
常に一定に保つように制御するようになっているのと、
入力電流の高調波成分を低減できず最適な点灯制御を行
うことが出来ないという不都合があった。
As described above, in the conventional discharge lamp lighting device, in the peak portion of the input current flowing through the switching element, the switching element Q1
If the ON width of the switching element Q1 is fixed, the current becomes excessively large, and a switching loss of the switching operation of the switching element Q1 occurs due to the saturation state of the inductance L0 of the load circuit section 20, and as a result, the lighting is performed. There is a possibility that control may be adversely affected. To prevent this, the switching element Q1
It is necessary to change the ON width of the switching element Q1 so as not to cause a switch loss. However, the ON width of the switching element Q1 is controlled to be always kept constant.
There was a disadvantage that the harmonic components of the input current could not be reduced and optimal lighting control could not be performed.

【0027】また、電源電圧の変動が発生した場合に
は、この変動に伴うランプ電流の変化を補償することが
必要であるが、単に平滑コンデンサ電圧に基づいてスイ
ッチング素子Q1のオン幅を決定しているので、電源電
圧の変動に応じてオン幅を変化させることができ、最適
なランプ電流を得ることが出来るが、スイッチングロス
が低減できないという不都合もあった。
When the power supply voltage fluctuates, it is necessary to compensate for the change in the lamp current accompanying this fluctuation. However, the ON width of the switching element Q1 is determined simply based on the smoothing capacitor voltage. Therefore, the ON width can be changed according to the fluctuation of the power supply voltage, and the optimum lamp current can be obtained. However, there is a disadvantage that the switching loss cannot be reduced.

【0028】さらに、他の従来の放電灯点灯装置では、
第1のスイッチング素子Q1のオン時間が一定な制御方
法であるため、オン幅が広い場合には、電源電圧のゼロ
クロス近傍の入力電流が過剰になり段差が生じたり、こ
の入力電流のゼロクロス近傍に生じた段差の抑制操作に
よりオン幅が狭くなった場合には、3次高調成分が増大
してしまい、点灯制御性能に悪影響を及ぼしてしまうと
いう不都合があった。
Further, in another conventional discharge lamp lighting device,
Since the ON time of the first switching element Q1 is a control method in which the ON time is constant, if the ON width is wide, the input current near the zero cross of the power supply voltage becomes excessive, causing a step, or the input current near the zero cross of this input current. When the ON width is reduced by the operation of suppressing the generated step, the third harmonic component increases, which has a disadvantage that the lighting control performance is adversely affected.

【0029】そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされ
たもので、簡単な回路構成で2つのスイッチング素子の
スイッチング動作が同期するようにオン幅を制御可能と
することで、負荷回路部のトランスの飽和現象を抑制で
き、スイッチング動作を良好にして最適な点灯制御を行
える放電灯点灯装置の提供を目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problem, and has a simple circuit configuration in which the ON width can be controlled so that the switching operations of the two switching elements are synchronized with each other. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device capable of suppressing the saturation phenomenon of the discharge lamp and improving the switching operation and performing optimal lighting control.

【0030】また、本発明は、電源電圧の変動に伴うラ
ンプ電流の変化を補償するために、電源電圧の変動に応
じてスイッチング素子のオン幅を変化させ同時に変調を
可能とすることで、最適なランプ電流を得ることが出来
る放電灯点灯装置の提供を他の目的とする。
In addition, the present invention optimizes the modulation by changing the ON width of the switching element in accordance with the fluctuation of the power supply voltage and simultaneously modulating the lamp current in order to compensate for the change of the lamp current accompanying the fluctuation of the power supply voltage. Another object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device capable of obtaining a high lamp current.

【0031】さらに、本発明は、可飽和CTを用いて構
成した場合でも、スイッチング素子のオン時間を制御可
能とすることで、入力電流の力率向上化、高調波成分を
軽減化及びランプ電流の波高値の低下を可能にして、低
コストで最適な点灯制御を行うことのできる放電灯点灯
装置の提供を他の目的とする。
Further, according to the present invention, even when a saturable CT is used, the on-time of the switching element can be controlled to improve the power factor of the input current, reduce harmonic components, and reduce the lamp current. Another object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device capable of performing optimal lighting control at low cost by enabling the peak value to be reduced.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よる放電灯点灯装置は、交流電源と;前記交流電源から
の交流電圧を直流電源電圧に変換して出力する整流回路
と;前記整流回路からの直流電源電圧をスイッチングす
る第1及び第2のスイッチング素子と;前記第1のスイ
ッチング素子によるスイッチング動作により得られた平
滑直流電圧を第2のスイッチング素子によるスイッチン
グ動作により放電灯に高周波電力を与える回路と;前記
第1及び第2のスイッチング素子のオン/オフを駆動さ
せる第1及び第2の駆動回路と;前記平滑回路の直流電
圧を検出する第1の検出回路と;前記交流電源電圧を検
出する第2の検出回路と;前記第1及び第2の検出回路
からの検出結果と基準直流電源電圧とを比較する比較手
段を有し、該比較結果に応じて前記第1及び第2の駆動
回路を制御することにより、前記第1及び第2のスイッ
チングのオン/オフを制御して、前記出力電力を制御す
るものであって、前記第1のスイッチング素子のオン幅
を、前記交流電源電圧値のピーク近傍が高い場合には狭
く、逆に低い場合にはゼロレベルで広くなるように該当
する駆動回路を制御する制御回路と;を具備したもので
ある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device comprising: an AC power supply; a rectifier circuit that converts an AC voltage from the AC power supply into a DC power supply voltage and outputs the DC power supply voltage; A first and a second switching element for switching a DC power supply voltage from a circuit; and a high-frequency power supplied to the discharge lamp by a switching operation by the second switching element, the smoothed DC voltage obtained by the switching operation by the first switching element. A first and a second drive circuits for driving on / off of the first and second switching elements; a first detection circuit for detecting a DC voltage of the smoothing circuit; and the AC power supply A second detection circuit for detecting a voltage; and comparison means for comparing detection results from the first and second detection circuits with a reference DC power supply voltage; Controlling the first and second drive circuits in accordance with the result to control on / off of the first and second switchings to control the output power. And a control circuit for controlling the corresponding drive circuit so that the ON width of the switching element is narrow when the vicinity of the peak of the AC power supply voltage value is high, and widen at zero level when it is low. Things.

【0033】請求項2に記載の発明による放電灯点灯装
置は、請求項1に記載の放電灯点灯装置において、前記
比較手段は、前記第1検出回路からの検出結果に前記第
2の検出回路からの検出結果を加算したものと前記基準
直流電源電圧とで比較を行うもので、前記制御回路は、
この比較結果に応じて、前記平滑回路に含まれる平滑コ
ンデンサの電圧が略一定となるようにオン幅制御するこ
とを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the discharge lamp lighting device according to the first aspect, wherein the comparing means adds the second detection circuit to a detection result from the first detection circuit. The comparison between the sum of the detection results from and the reference DC power supply voltage, the control circuit,
According to the comparison result, the on-width control is performed so that the voltage of the smoothing capacitor included in the smoothing circuit becomes substantially constant.

【0034】請求項1及び請求項2記載の発明において
は、前記制御手段によって前記放電灯に直列に接続され
るスイッチング素子のオン幅を、前記交流電源電圧値の
ピーク近傍が高い場合には狭く、逆に低い場合にはゼロ
レベルで広くなるように該当する駆動回路を制御してい
るので、簡単な回路構成で2つのスイッチング素子のス
イッチング動作が同期するようにオン幅制御が可能とな
るので、負荷回路部のトランスの飽和現象を抑制でき、
スイッチング動作を良好にできる。よって、良好な放電
灯に供給する高周波電力を得ることができ、点灯制御性
能を向上させるれことが可能となる。また、前記比較手
段によって、前記第1検出回路からの検出結果に前記第
2の検出回路からの検出結果を加算したものと前記基準
直流電源電圧とで比較を行い、この比較結果に基づいて
制御手段によりオン幅制御しているので、電源電圧の変
動が合った場合でも、変動に伴うランプ電流の変化を補
償することができ、簡単にオン幅変調を行うことができ
る。
In the first and second aspects of the present invention, the on-width of the switching element connected in series to the discharge lamp is narrowed by the control means when the vicinity of the peak of the AC power supply voltage value is high. Conversely, when the voltage is low, the corresponding drive circuit is controlled so as to be wide at zero level, so that the ON width control can be performed with a simple circuit configuration so that the switching operations of the two switching elements are synchronized. , Can suppress the saturation phenomenon of the load circuit transformer,
Switching operation can be improved. Accordingly, high-frequency power to be supplied to a good discharge lamp can be obtained, and the lighting control performance can be improved. The comparison means compares the detection result from the first detection circuit with the detection result from the second detection circuit and the reference DC power supply voltage, and performs control based on the comparison result. Since the ON width is controlled by the means, even when the power supply voltage fluctuates, the change in the lamp current due to the fluctuation can be compensated, and the ON width modulation can be easily performed.

【0035】請求項3に記載の発明による放電灯点灯装
置は、請求項1に記載の放電灯点灯装置において、前記
制御手段は、前記第1及び第2のスイッチング素子の
内、いずれか一方のオン幅を固定するように制御した場
合には、他方のスイッチング素子に対し、前記平滑回路
に含まれる平滑コンデンサの電圧が略一定となるように
オン幅を可変させてオン幅制御することを特徴とするも
のである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device according to the first aspect, wherein the control means is configured to control any one of the first and second switching elements. When the ON width is controlled to be fixed, the ON width is controlled by changing the ON width of the other switching element so that the voltage of the smoothing capacitor included in the smoothing circuit is substantially constant. It is assumed that.

【0036】請求項3記載の発明においては、請求項
1,2の発明と同様に動作、効果が得られる他、前記制
御手段によるオン幅制御により、良好なスイッチング動
作を確保することができ、開放電圧は寿末ランプ不点
で、正常ランプは点灯維持できる2次電圧に略一定に制
御できるため、特別なランプ寿末検出回路などを設けず
とも、ランプ寿末時の不具合を回避できる。
According to the third aspect of the present invention, the same operation and effect can be obtained as in the first and second aspects of the present invention, and a good switching operation can be secured by the on-width control by the control means. The open-circuit voltage is at the end of the lamp, and the normal lamp can be controlled to be substantially constant at the secondary voltage that can be maintained for lighting. Therefore, it is possible to avoid problems at the end of the lamp without providing a special lamp life detecting circuit or the like.

【0037】請求項4に記載の発明による放電灯点灯装
置は、交流電源と;前記交流電源からの交流電圧を直流
電源電圧に変換して出力する整流回路と;前記整流回路
からの直流電源電圧をスイッチングする第1及び第2の
スイッチング素子と;前記第1及び第2のスイッチング
素子によるスイッチング動作により得られた高周波電力
が一次巻線に導かれ、二次巻線から放電灯にランプ電流
を供給するトランスを含む負荷回路と;前記トランスの
一次側に接続されるインダクタンス回路と;平滑用コン
デンサ及び共振用コンデンサを含み、前記第1のスイッ
チング素子によるスイッチング動作により得られた直流
電圧を第2のスイッチング素子により放電灯に与える回
路と;前記第1及び第2のスイッチング素子のオン/オ
フを駆動させる第1及び第2の駆動回路と;前記第1及
び第2の駆動回路を制御することにより、前記第1及び
第2のスイッチングのオン/オフを制御して、前記出力
電力を制御可能とするものであって、前記負荷回路に直
列に接続したスイッチング素子の電源電圧ゼロレベル近
傍のオン時間が前記共振用コンデンサと前記インダクス
回路と前記負荷回路による共振周期の半分と同じ時間と
なるオン幅を得るように該当する駆動回路を制御する制
御回路と;を具備したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device, comprising: an AC power supply; a rectifier circuit for converting an AC voltage from the AC power supply to a DC power supply voltage and outputting the DC power supply voltage; A first and a second switching element for switching between the first and second switching elements; a high-frequency power obtained by a switching operation by the first and the second switching element is led to a primary winding, and a lamp current is supplied from the secondary winding to the discharge lamp. A load circuit including a transformer to be supplied; an inductance circuit connected to a primary side of the transformer; a second capacitor including a smoothing capacitor and a resonance capacitor, the DC voltage obtained by a switching operation of the first switching element being supplied to a second circuit. A circuit to be provided to the discharge lamp by the switching element; and a circuit for driving on / off of the first and second switching elements. And a second drive circuit; controlling the first and second drive circuits to control on / off of the first and second switching, thereby enabling control of the output power. Then, an on-width is obtained such that an on-time near a power supply voltage zero level of a switching element connected in series to the load circuit is equal to a half of a resonance cycle of the resonance capacitor, the inductance circuit, and the load circuit. And a control circuit for controlling the driving circuit corresponding to the above.

【0038】請求項4記載の発明においては、前記制御
手段によって、前記負荷回路に直列に接続したスイッチ
ング素子の電源電圧ゼロレベル近傍のオン時間が前記共
振用コンデンサと前記インダクス回路と前記負荷回路に
よる共振周期の半分と同じ時間となるオン幅を得るよう
に該当する駆動回路を制御しているので、入力電流の力
率向上化、高調波成分を軽減化及びランプ電流の波高値
の低下を可能にして、低コストで最適な点灯制御を行う
ことができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the on-time of the switching element connected in series to the load circuit near the power supply voltage zero level is determined by the resonance capacitor, the inductance circuit, and the load circuit. Since the corresponding drive circuit is controlled to obtain an ON width that is the same time as half the resonance cycle, it is possible to improve the power factor of the input current, reduce harmonic components, and reduce the peak value of the lamp current Thus, optimal lighting control can be performed at low cost.

【0039】請求項5に記載の発明による放電灯点灯装
置は、請求項4に記載の放電灯点灯装置において、前記
インダクタンス回路は、可飽和CT、コンデンサを含ん
で構成され、前記制御手段は、前記可飽和CTの飽和に
基づいて前記第1及び第2の駆動回路を制御するもので
あって、前記前記負荷回路に直列に接続したスイッチン
グ素子の前記電源電圧ゼロレベル近傍では、前記可飽和
CTを飽和させないようにオン幅制御することを特徴と
するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the discharge lamp lighting device according to the fourth aspect, the inductance circuit includes a saturable CT and a capacitor. Controlling the first and second drive circuits based on the saturation of the saturable CT, wherein the saturable CT is provided near the power supply voltage zero level of a switching element connected in series to the load circuit. Is controlled so as not to saturate.

【0040】請求項6に記載の発明による放電灯点灯装
置は、請求項5に記載の放電灯点灯装置において、前記
負荷回路は、前記絶縁トランスの二次側に接続される他
の可飽和CTを備え、前記制御手段は、前記インダクタ
ンス回路内及び前記負荷回路内の双方の可飽和CTの飽
和に基づいて、前記負荷回路に直列に接続したスイッチ
ング素子のオン幅を変えるように制御することを特徴と
するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the discharge lamp lighting device according to the fifth aspect, the load circuit is another saturable CT connected to the secondary side of the insulating transformer. Wherein the control means controls to change the ON width of a switching element connected in series to the load circuit based on saturation of the saturable CT in both the inductance circuit and the load circuit. It is a feature.

【0041】請求項5及び請求項6記載の発明において
は、請求項4の発明と同様の動作,効果が得られる他、
可飽和CTを用いた回路構成でも、オン幅を可変可能に
制御することができ、点灯制御性能向上化に寄与する。
According to the fifth and sixth aspects of the invention, the same operations and effects as those of the fourth aspect of the invention can be obtained.
Even in a circuit configuration using a saturable CT, the ON width can be variably controlled, which contributes to an improvement in lighting control performance.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】実施形態例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0043】図1は本発明に係る放電灯点灯装置の一実
施例を示す回路構成図である。尚、図1に示す装置は、
図7に示す装置と同様の構成要素には同一符号を付して
いる。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a discharge lamp lighting device according to the present invention. The device shown in FIG.
The same components as those in the apparatus shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals.

【0044】図1において、交流電源11の一方の出力
端子は、フィルタ12及び検出回路部30を介して整流
回路13例えばダイオードブリッジによる全波整流器の
一方の入力端子に接続される。交流電源11の他方の出
力端子は、前記フィルタ12及び検出回路部30を介し
て整流回路13の他方の入力端子に接続される。フィル
タ12は交流電源11から供給される交流電源電圧に含
まれる高周波成分を取り除いて整流回路13へと与え
る。整流回路13はフィルタ12を介して供給された交
流を全波整流することにより、直流に変えて後段の回路
群へと供給する。
In FIG. 1, one output terminal of the AC power supply 11 is connected to one input terminal of a rectifier circuit 13, for example, a full-wave rectifier using a diode bridge, via a filter 12 and a detection circuit unit 30. The other output terminal of the AC power supply 11 is connected to the other input terminal of the rectifier circuit 13 via the filter 12 and the detection circuit unit 30. The filter 12 removes high frequency components included in the AC power supply voltage supplied from the AC power supply 11 and supplies the same to the rectifier circuit 13. The rectifier circuit 13 performs full-wave rectification on the alternating current supplied through the filter 12 to convert the alternating current into direct current and supply the direct current to a subsequent circuit group.

【0045】整流回路13の出力端子間には、コンデン
サC1と、第1及び第2のスイッチング素子Q1,Q
2,平滑コンデンサC2及び負荷回路部20で構成され
る昇降圧チョッパ型の回路とが接続される。
Between the output terminals of the rectifier circuit 13, a capacitor C1 and first and second switching elements Q1, Q
2, a step-up / step-down chopper type circuit composed of the smoothing capacitor C2 and the load circuit unit 20 is connected.

【0046】これらの第1及び第2のスイッチング素子
Q1,Q2は、例えばMOSFETであり、スイッチン
グ素子Q1のドレイン・ソースと、スイッチング素子Q
2のドレイン・ソースとは、平滑コンデンサC2を介し
て直列に接続されている。
The first and second switching elements Q1 and Q2 are, for example, MOSFETs, and include a drain / source of the switching element Q1 and a switching element Q1.
The drain and source 2 are connected in series via a smoothing capacitor C2.

【0047】スイッチング素子Q1のソースは、負荷回
路部20に接続され、負荷回路部20はスイッチング素
子Q2のソース及び他のドライブ回路14に接続され
る。また、スイッチング素子Q1のゲートには、ドライ
ブ回路14の出力端が接続され、スイッチング素子Q2
のゲートには、他のドライブ回路15の出力端が接続さ
れるようになっている。
The source of the switching element Q1 is connected to the load circuit section 20, and the load circuit section 20 is connected to the source of the switching element Q2 and another drive circuit 14. The output terminal of the drive circuit 14 is connected to the gate of the switching element Q1.
The output terminal of another drive circuit 15 is connected to this gate.

【0048】ドライブ回路14,15は、それぞれ対応
するスイッチング素子Q1,Q2をスイッチングするた
めのドライブ信号を生成し、該ドライブ信号を対応する
スイッチング素子のゲートへと供給することにより、各
スイッチング素子Q1,Q2によるスイッチング動作を
駆動する。この場合、ドライブ回路14は、ドライブ信
号を生成する際に、スイッチング素子Q1の出力電圧と
オン幅調整部27からの調整電圧に基づいてドライブ信
号を作成し、ドライブ回路15についても、スイッチン
グ素子Q2の出力電圧とオン幅調整部27からの調整電
圧に基づいて、ドライブ信号を作成するようになってい
る。
The drive circuits 14 and 15 generate drive signals for switching the corresponding switching elements Q1 and Q2, respectively, and supply the drive signals to the gates of the corresponding switching elements. , Q2. In this case, when generating the drive signal, the drive circuit 14 creates a drive signal based on the output voltage of the switching element Q1 and the adjustment voltage from the ON width adjustment unit 27, and the drive circuit 15 also generates the drive signal. The drive signal is generated based on the output voltage of the ON signal and the adjustment voltage from the ON width adjustment unit 27.

【0049】負荷回路部20は、放電灯20aを含む回
路群であって、スイッチング素子Q1のソース,スイッ
チング素子Q2のソース間に接続されたトランスL1
と、該トランスL1に並列接続されたコンデンサC4,
トランスL2,コンデンサC5を含む放電灯20aとの
直列回路とで構成されている。
The load circuit section 20 is a circuit group including the discharge lamp 20a, and includes a transformer L1 connected between the source of the switching element Q1 and the source of the switching element Q2.
And a capacitor C4 connected in parallel with the transformer L1.
And a series circuit with a discharge lamp 20a including a transformer L2 and a capacitor C5.

【0050】一方、該放電灯点灯装置には、上記オン幅
調整部27を含む制御回路部が搭載されている。この制
御回路部には、整流回路13と平滑コンデンサC2によ
る直流電源とは別の基準電圧Vefが設けられ、この基
準電圧Vefは、負極側を接地し、正極側をアンプ16
aの負極側入力端に接続している。アンプ16aの正極
側入力端には、平滑コンデンサC2の正極側基端が、抵
抗R1,R2を介して接続されている。抵抗R2の基端
と接地間には、抵抗R3及びコンデンサC3がそれぞれ
直列に接続されるようになっている。また、アンプ16
aの負極側入力端と出力端との間には、ゲイン調整のた
めの抵抗R4が接続されており、該出力端は前記オン幅
調整部27に接続されるようになっている。
On the other hand, a control circuit unit including the ON width adjusting unit 27 is mounted on the discharge lamp lighting device. This control circuit section is provided with a reference voltage Vef different from the DC power supply provided by the rectifier circuit 13 and the smoothing capacitor C2. The reference voltage Vef is grounded on the negative side and amplified by the amplifier 16 on the positive side.
a is connected to the input terminal on the negative electrode side. The positive input terminal of the amplifier 16a is connected to the positive input terminal of the smoothing capacitor C2 via the resistors R1 and R2. A resistor R3 and a capacitor C3 are connected in series between the base end of the resistor R2 and the ground. The amplifier 16
A resistor R4 for gain adjustment is connected between the negative-side input terminal and the output terminal of “a”, and the output terminal is connected to the ON width adjustment unit 27.

【0051】本実施の形態では、上記課題を解決するた
めに、検出回路部30が設けられるとともに、制御回路
部内のオン幅調整部27による制御内容に改良がなされ
ている。
In the present embodiment, in order to solve the above-described problem, the detection circuit unit 30 is provided, and the control content of the ON width adjustment unit 27 in the control circuit unit is improved.

【0052】前記検出回路部30は、交流電源11から
フィルタ12を介して供給される交流電源の脈流変動を
検出するもので、少なくとも3つの抵抗R5,R6,R
7と1つのコンデンサC6とで構成されている。抵抗R
5と抵抗R6との直列回路は、フィルタ12の正極側出
力端と接地との間に接続される。抵抗R7の一端は、フ
ィルタの負極側出力端に接続され、該抵抗R7の多端
は、抵抗R4と抵抗R6との中間点、コンデンサC6を
介して前記アンプ16aの正極側入力端に接続される。
The detection circuit section 30 detects a pulsating fluctuation of the AC power supplied from the AC power supply 11 through the filter 12, and includes at least three resistors R5, R6, R
7 and one capacitor C6. Resistance R
A series circuit of the resistor 5 and the resistor R6 is connected between the positive output terminal of the filter 12 and the ground. One end of the resistor R7 is connected to the negative output terminal of the filter, and the other end of the resistor R7 is connected to the midpoint between the resistors R4 and R6 and the positive input terminal of the amplifier 16a via a capacitor C6. .

【0053】したがってこのような接続により、交流電
源の脈流変動を検出することができ、つまり、スイッチ
ング素子の入力電流のピーク近傍を検出することができ
る。この検出結果は、上記アンプ16aの正極側入力端
に供給される。アンプ16aは、平滑コンデンサC2に
生じる平滑コンデンサ電圧と検出回路部30からの検出
結果との加算値と基準電位Vefとを常に比較し、比較
結果をオン幅調整部27に供給する。すなわち、検出回
路部30からの検出結果を、オン幅調整部27によるオ
ン幅調整制御に反映させることが可能となる。
Therefore, such a connection makes it possible to detect fluctuations in the pulsating current of the AC power supply, that is, to detect the vicinity of the peak of the input current of the switching element. This detection result is supplied to the positive input terminal of the amplifier 16a. The amplifier 16a always compares the sum of the smoothing capacitor voltage generated in the smoothing capacitor C2 and the detection result from the detection circuit unit 30 with the reference potential Vef, and supplies the comparison result to the ON width adjustment unit 27. That is, the detection result from the detection circuit unit 30 can be reflected in the ON width adjustment control by the ON width adjustment unit 27.

【0054】オン幅調整部27は、アンプ16aからの
比較結果に基づき、スイッチング素子Q1、Q2のオン
幅を変化させるように、ドライブ回路14,15を制御
する。具体的には、図2に示すようにランプ電流のピー
ク時近傍の波高値を下げるようにオン幅変調制御を行
う。つまり、オン幅調整部27は、平滑電源となるコン
デンサC2の電圧をほぼ一定に制御するようにスイッチ
ング素子Q1のオン幅を可変制御するもので、負荷回路
部20のインダクタンスLOにエネルギーを与えるスイ
ッチング素子Q1のオン幅を、入力電流のピーク値が高
くなった場合には狭く、逆に低くなった場合には広くな
るようにドライブ回路14を制御する。
The ON width adjusting section 27 controls the drive circuits 14 and 15 based on the comparison result from the amplifier 16a so as to change the ON width of the switching elements Q1 and Q2. Specifically, as shown in FIG. 2, on-width modulation control is performed so as to reduce the peak value near the peak of the lamp current. That is, the ON width adjustment unit 27 variably controls the ON width of the switching element Q1 so as to control the voltage of the capacitor C2, which is a smoothing power supply, substantially constant, and performs switching that applies energy to the inductance LO of the load circuit unit 20. The drive circuit 14 is controlled so that the ON width of the element Q1 is narrow when the peak value of the input current is high, and wide when the peak value of the input current is low.

【0055】また、オン幅調整部27は、上記第1のス
イッチング素子Q1のオン幅制御する際に、これに同期
させて第2のスイッチングQ1のオン幅も制御する。つ
まり、オン幅調整部27は、放電灯20aの点灯時など
では、2つのスイッチング素子Q1,Q1を交互にスイ
ッチングさせるようにドライブ回路14,15を駆動制
御することになるが、第1のスイッチング素子Q1と第
2のスイッチング素子Q2とを同期させるようにオン幅
を制御する。
When controlling the ON width of the first switching element Q1, the ON width adjusting section 27 also controls the ON width of the second switching Q1 in synchronization with the control. That is, when the discharge lamp 20a is turned on or the like, the ON width adjustment unit 27 drives and controls the drive circuits 14 and 15 so that the two switching elements Q1 and Q1 are alternately switched. The ON width is controlled so that the element Q1 and the second switching element Q2 are synchronized.

【0056】これにより、スイッチング素子Q1のスイ
ッチロスを解消することができ、負荷回路部20のイン
ダクタンスLOが飽和状態となるぬよう交流電源からの
電流を抑制するようにスイッチング素子Q1,Q2のス
イッチング動作制御を行うことができるので、入力電流
に含まれる高調波成分を低減することができ、結果とし
て最適なランプ電流を得、点灯制御性能を向上させるこ
とが可能となる。
Thus, the switching loss of the switching element Q1 can be eliminated, and the switching of the switching elements Q1 and Q2 is controlled so as to suppress the current from the AC power supply so that the inductance LO of the load circuit section 20 does not become saturated. Since operation control can be performed, harmonic components included in the input current can be reduced, and as a result, an optimum lamp current can be obtained and lighting control performance can be improved.

【0057】また、入力交流電源電圧に変動が生じた場
合でも、この変動を検出回路部30によって検出し、検
出結果に基づいて、スイッチング素子Q1のオン幅を変
化させて制御することにより、最適なランプ電流を得る
ことができ、点灯制御性能を向上させることができる。
Further, even when the input AC power supply voltage fluctuates, the fluctuation is detected by the detection circuit section 30 and the ON width of the switching element Q1 is changed and controlled based on the detection result, thereby providing an optimum control. A high lamp current can be obtained, and the lighting control performance can be improved.

【0058】次に、図1に示す装置の動作を図3を参照
しながら詳細に説明する。図1に示す装置においては、
ドライブ回路14,15による制御によって、スイッチ
ング素子Q1,Q2は交互にオン/オフを繰り返す。こ
の場合、スイッチング素子Q1がオンすると、誘導性負
荷(負荷回路部20)のL性分にエネルギーが蓄えら
れ、該スイッチング素子Q1がオフすると、この負荷に
蓄えられたエネルギーは、スイッチング素子Q2のボデ
ィダイオードを介して経迂闊コンデンサC2に蓄えら
れ、直流電圧を得る。このような作用により、得られた
直流電圧を電源にスイッチング素子Q1,Q2が交互に
オンし、負荷回路部20に高周波の交流電圧を与えて、
放電灯20aを点灯させる。
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. In the device shown in FIG.
Under the control of the drive circuits 14 and 15, the switching elements Q1 and Q2 alternately turn on and off. In this case, when the switching element Q1 is turned on, energy is stored in the L component of the inductive load (the load circuit unit 20). When the switching element Q1 is turned off, the energy stored in this load is stored in the switching element Q2. The DC voltage is obtained by being stored in the bypass capacitor C2 via the body diode. By such an operation, the switching elements Q1 and Q2 are alternately turned on with the obtained DC voltage as a power supply, and a high-frequency AC voltage is applied to the load circuit unit 20.
The discharge lamp 20a is turned on.

【0059】この場合、スイッチング素子の入力電流の
ピーク近傍の波高値が高い場合には、負荷回路部20の
インダクタンスLOが飽和して、スイッチングQ1のス
イッチロスが発生することになる。このとき、検出回路
部20によって、入力電流のピーク近傍の波高値が検出
され、その後、検出結果が交流電源の脈流に加算された
電圧がアンプ16aの正極側入力端に供給され、該アン
プ16aによって基準直流電源電圧Vefとで比較さ
れ、比較結果がオン幅調整部27に供給される。
In this case, when the peak value near the peak of the input current of the switching element is high, the inductance LO of the load circuit section 20 is saturated, and the switching loss of the switching Q1 occurs. At this time, a peak value near the peak of the input current is detected by the detection circuit section 20, and a voltage obtained by adding the detection result to the pulsating current of the AC power supply is supplied to the positive input terminal of the amplifier 16a. The comparison with the reference DC power supply voltage Vef is performed by 16a, and the comparison result is supplied to the ON width adjustment unit 27.

【0060】すると、オン幅調整部27は、入力電流の
ピーク近傍の波高値が高いことを認識するとともに、こ
の波高値を低くするようにオン幅変調を行い、つまり、
図3(a)に示すようにスイッチング素子Q1のオン幅
を狭くするようにドライブ回路14を制御する。勿論、
他のスイッチング素子Q2についても同期するようにオ
ン幅調整を行う。
Then, the ON width adjusting section 27 recognizes that the peak value near the peak of the input current is high, and performs ON width modulation so as to reduce the peak value.
As shown in FIG. 3A, the drive circuit 14 is controlled so as to reduce the ON width of the switching element Q1. Of course,
The ON width adjustment is performed so as to synchronize the other switching elements Q2.

【0061】すると、スイッチング素子Q1に流れる電
流IQ1は、図3(c)に示すものとなり、スイッチン
グ素子Q2に流れる電流IQ2は、図3(d)に示すも
のとなる。
Then, the current IQ1 flowing through the switching element Q1 is as shown in FIG. 3C, and the current IQ2 flowing through the switching element Q2 is as shown in FIG. 3D.

【0062】また、入力電流のピーク近傍の波高値が低
くなった場合には、オン幅制御部27によって、スイッ
チング素子Q1のオン幅をゼロクロス近傍で広くするよ
うにドライブ回路14が制御される。
When the peak value near the peak of the input current decreases, the drive circuit 14 is controlled by the on-width controller 27 so that the on-width of the switching element Q1 is increased near the zero cross.

【0063】これにより、負荷回路部20のインダクタ
ンスLOが飽和状態となるぬよう交流電源からの電流を
抑制するようにスイッチ電流の連続動作を回避すること
ができるので、スイッチング素子Q1のスイッチロスを
解消することができる。このため、スイッチング素子Q
1,Q2のスイッチング動作制御を最適に行うことがで
きるので、入力電流の高調波成分を低減して負荷回路部
20に供給する最適なランプ電流を得ることができ、点
灯制御性能を向上させることが可能となる。
As a result, the continuous operation of the switch current can be avoided so as to suppress the current from the AC power supply so that the inductance LO of the load circuit section 20 does not become saturated, so that the switch loss of the switching element Q1 is reduced. Can be eliminated. Therefore, the switching element Q
Since the switching operation control of Q1 and Q2 can be performed optimally, it is possible to obtain the optimal lamp current to be supplied to the load circuit section 20 by reducing the harmonic components of the input current, and to improve the lighting control performance. Becomes possible.

【0064】したがって、本実施の形態では、簡単な回
路構成で負荷回路部のトランスの飽和現象を抑制でき、
2つのスイッチング素子のスイッチング動作が同期する
ようにオン幅可変制御が可能であるので、スイッチング
素子Q1,Q2のスイッチング動作を良好にして最適な
点灯制御を行うことが可能となる。また、電源電圧の変
動を検出し、検出結果を平滑電源となる平滑コンデンサ
C2の電圧に加算し、基準直流電圧との比較結果に基づ
き、該平滑コンデンサ電圧を略一定に制御するようにス
イッチング素子のオン幅を変化させるように制御してい
るので、電源電圧の変動に伴うランプ電流の変化を補償
することができ、点灯制御性能を向上させることも可能
となる。
Therefore, in this embodiment, the saturation phenomenon of the transformer in the load circuit can be suppressed with a simple circuit configuration,
Since the ON width variable control can be performed so that the switching operations of the two switching elements are synchronized, the switching operation of the switching elements Q1 and Q2 can be improved to perform optimal lighting control. Further, the switching element detects fluctuations in the power supply voltage, adds the detection result to the voltage of the smoothing capacitor C2 serving as a smoothing power supply, and controls the smoothing capacitor voltage to be substantially constant based on the comparison result with the reference DC voltage. Is controlled so as to change the ON width of the lamp, it is possible to compensate for a change in the lamp current due to a change in the power supply voltage, and it is also possible to improve the lighting control performance.

【0065】尚、上記実施形態例では、負荷回路部20
のインダクタンスLOにエネルギーを蓄えるスイッチン
グ素子のオン幅を入力電流に対しピーク時で狭く、ゼロ
クロスで広くなるように可変制御したが、例えば、オン
幅調整部27によって少なくとも2つのスイッチング素
子Q1,Q2のうち、いずれか一方のスイッチング素子
のオン幅を固定した場合には、平滑電源となる平滑コン
デンサの電圧を略一定にするように他方のスイッチング
素子のオン幅を可変制御させるようにしても良い。これ
により、良好なスイッチング動作を確保することがで
き、開放電圧は寿末ランプ不点で、正常ランプは点灯維
持できる2次電圧に略一定に制御できるため、特別なラ
ンプ寿末検出回路などを設けずとも、ランプ寿末時の不
具合を回避できる効果も得る。ところで、本発明では、
前記実施の形態における昇降圧チョッパ式の複合回路を
採用した放電灯点灯装置に限らず、他の複合回路を採用
した点灯装置にも適用させることが可能である。このよ
うな実施の形態を図4に示す。
In the above embodiment, the load circuit 20
The ON width of the switching element that stores energy in the inductance LO is variably controlled so as to be narrower at the peak with respect to the input current and wider at the zero crossing. For example, the ON width adjusting unit 27 controls at least two switching elements Q1 and Q2. When the ON width of one of the switching elements is fixed, the ON width of the other switching element may be variably controlled so that the voltage of the smoothing capacitor serving as the smoothing power supply is substantially constant. As a result, a good switching operation can be ensured, and the open-circuit voltage can be controlled to be almost constant at a secondary voltage that can maintain the lighting of the normal lamp, and a special lamp life detecting circuit or the like can be used. Even without this, there is also obtained an effect that problems at the end of the lamp life can be avoided. By the way, in the present invention,
The present invention is not limited to the discharge lamp lighting device employing the step-up / step-down chopper type composite circuit in the above embodiment, and can be applied to a lighting device employing another composite circuit. FIG. 4 shows such an embodiment.

【0066】図4乃至図6は本発明にかかる放電灯点灯
装置の他の実施の形態を示し、図4は可飽和CTを用い
て構成された放電灯点灯装置の一例を示す回路図、図5
は該装置の入力電圧波形及び入力電流波形を示す特性
図、図6は該装置によるオン時間制御によって得られた
出力電流波形を示す特性図である。なお、図4に示す装
置は、図10に示す装置と同様の構成要素には同一の符
号を付してある。
4 to 6 show another embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention, and FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a discharge lamp lighting device constituted by using a saturable CT. 5
Is a characteristic diagram showing an input voltage waveform and an input current waveform of the device, and FIG. 6 is a characteristic diagram showing an output current waveform obtained by on-time control by the device. In the apparatus shown in FIG. 4, the same components as those in the apparatus shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.

【0067】図4において、本実施形態の放電灯点灯装
置は、第2のスイッチング素子Q2のスイッチング動作
を駆動するドライバー回路31と、該ドライバー回路3
1及び第1のスイッチング素子Q1のオン幅(オン時
間)を制御するオン幅制御部32とを設けた以外は、図
10に示す従来装置と略同様の構成である。
In FIG. 4, the discharge lamp lighting device according to the present embodiment includes a driver circuit 31 for driving the switching operation of the second switching element Q2,
The configuration is substantially the same as that of the conventional device shown in FIG. 10 except that an ON width control unit 32 for controlling the ON width (ON time) of the first and first switching elements Q1 is provided.

【0068】つまり、交流電源11の一方の出力端子
は、整流回路13例えばダイオードブリッジによる全波
整流器の一方の入力端子に接続され、他方の出力端子
は、整流回路13の他方の入力端子に接続される。整流
回路13はフィルタ12を介して供給された交流を全波
整流することにより、直流に変えて後段の回路群へと供
給する。
That is, one output terminal of the AC power supply 11 is connected to one input terminal of a rectifier circuit 13, for example, a full-wave rectifier by a diode bridge, and the other output terminal is connected to the other input terminal of the rectifier circuit 13. Is done. The rectifier circuit 13 performs full-wave rectification on the alternating current supplied through the filter 12 to convert the alternating current into direct current and supply the direct current to a subsequent circuit group.

【0069】整流回路13の出力端子間には、可飽和C
T,バラストBC,絶縁トランスである昇圧トランスL
T,第1のスイッチング素子Q1とが直列接続され、ま
た、コンデンサC1が配置して接続される。また、整流
回路13の正極側の出力端子には、大容量の平滑コンデ
ンサC2が接続され、該平滑コンデンサC2の他方の接
続端には、第2のスイッチング素子Q2のドレインが接
続される。第2のスイッチング素子Q2のソースは、昇
圧トランスLT及び第1のスイッチング素子Q1のドレ
インに接続される。
Between the output terminals of the rectifier circuit 13, a saturable C
T, ballast BC, step-up transformer L which is an insulation transformer
T and the first switching element Q1 are connected in series, and a capacitor C1 is arranged and connected. In addition, a large-capacity smoothing capacitor C2 is connected to the output terminal on the positive electrode side of the rectifier circuit 13, and the other connection end of the smoothing capacitor C2 is connected to the drain of the second switching element Q2. The source of the second switching element Q2 is connected to the step-up transformer LT and the drain of the first switching element Q1.

【0070】これらの第1及び第2のスイッチング素子
Q1,Q2は、例えばMOSFETであり、スイッチン
グ素子Q1のドレイン・ソースと、スイッチング素子Q
2のドレイン・ソースとは、直列に接続されている。ま
た、第1のスイッチング素子Q1のドレインは、前記コ
ンデンサC1及び整流回路13の負極側出力端に接続さ
れるとともに、オン幅制御部32を介して該第1のスイ
ッチング素子Q1のゲートに接続される。これらのスイ
ッチング素子Q1,Q2の接続点は、前記絶縁トランス
である昇圧トランスLTに接続されるようになってい
る。
The first and second switching elements Q1 and Q2 are, for example, MOSFETs, and have a drain / source of the switching element Q1 and a switching element Q1.
The drain and source 2 are connected in series. The drain of the first switching element Q1 is connected to the capacitor C1 and the negative output terminal of the rectifier circuit 13, and is connected to the gate of the first switching element Q1 via the ON width control unit 32. You. The connection point of these switching elements Q1 and Q2 is connected to the step-up transformer LT which is the insulating transformer.

【0071】この昇圧トランスTLの二次側巻線には、
放電灯21,可飽和CTL12(設けない場合もあ
る),コンデンサC5を含む負荷回路群が接続され、該
昇圧トランスTLの発振によって生じた高周波電圧によ
って放電灯21を高周波点灯させる。
The secondary winding of the step-up transformer TL includes:
A load circuit group including the discharge lamp 21, the saturable CTL 12 (which may not be provided), and the capacitor C5 is connected, and the discharge lamp 21 is turned on at a high frequency by a high frequency voltage generated by the oscillation of the step-up transformer TL.

【0072】なお、上記可飽和CT,バラストBC,昇
圧トランスLTとで、共振回路が構成されることにな
る。
The saturable CT, the ballast BC, and the boost transformer LT constitute a resonance circuit.

【0073】本実施の形態では、入力電流の高調波を軽
減するために、第1,第2のスイッチング素子Q1,Q
2のオン幅(オン時間)を制御可能な制御手段としての
ドライバー回路31及びオン幅制御部32が設けられて
いる。従来装置では、第1のスイッチング素子Q1のオ
ン幅が一定ではない制御方法であるため、オン幅が変化
すると、前述したようにスイッチング素子の入力電流波
形が乱れる。したがって、これを防止する最適なオン幅
を決定するには、オン時間が重要であり、特に、昇降圧
型の複合回路には望ましい。したがって、上記ドライバ
ー回路31及びオン幅制御部32を含む制御手段によっ
て、第1及び第2のスイッチング素子のオン時間を所定
期間となるようにオン幅制御している。
In this embodiment, in order to reduce the harmonics of the input current, the first and second switching elements Q1, Q
A driver circuit 31 and an ON width control unit 32 are provided as control means capable of controlling the ON width (ON time) of the second. In the conventional device, since the ON width of the first switching element Q1 is a control method that is not constant, when the ON width changes, the input current waveform of the switching element is disturbed as described above. Therefore, the ON time is important for determining the optimum ON width to prevent this, and is particularly desirable for a buck-boost composite circuit. Therefore, the control section including the driver circuit 31 and the ON width control section 32 controls the ON width of the first and second switching elements so that the ON time becomes a predetermined period.

【0074】例えばオン幅制御部32は、負荷回路部と
直列に接続されたスイッチング素子Q1に流れる電流の
ゼロクロス近傍のオン時間が、負荷回路部のインダクタ
ンスを含む上記共振回路のインダクタンス成分による共
振周期の半分となるようにオン幅制御する。また同時
に、オン幅制御部32は、このオン幅制御に同期したタ
イミングでドライバ回路20を制御する。これにより、
ドライバー回路31は、接続される第2のスイッチング
素子Q2のゲートに前記第1のスイッチング素子Q2の
ドライブ信号とは逆位相のドライブ信号を供給すること
により、第2のスイッチング素子Q2のスイッチングを
同期させて駆動させる。なお、上記オン幅制御部32
は、図示はしないが第1のスイッチング素子Q1を駆動
するためのドライバー回路を内蔵しており、このドライ
バー回路を制御することにより、オン時間の変更に応じ
たオン幅変更を行うように構成されたものである。
For example, the ON width control unit 32 determines that the ON time near the zero cross of the current flowing through the switching element Q1 connected in series with the load circuit unit depends on the resonance cycle due to the inductance component of the resonance circuit including the inductance of the load circuit unit. The ON width is controlled so as to be half of. At the same time, the ON width control unit 32 controls the driver circuit 20 at a timing synchronized with the ON width control. This allows
The driver circuit 31 synchronizes the switching of the second switching element Q2 by supplying a drive signal having the opposite phase to the drive signal of the first switching element Q2 to the gate of the second switching element Q2 to be connected. And drive. The ON width control unit 32
Has a built-in driver circuit (not shown) for driving the first switching element Q1, and is configured to change the ON width in accordance with the change in the ON time by controlling this driver circuit. It is a thing.

【0075】次に図4に示す装置の動作を図6を参照し
ながら詳細に説明する。上記構成の放電灯点灯装置で
は、オン幅制御部32及びドライバー回路31を介して
供給されるゲート電圧(ドライブ信号)に基づいて、第
1,第2のスイッチング素子が交互にオン/オフする。
電源投入時、スイッチング素子Q1がオンすると、整流
回路13からの直流電流は、可飽和CT,バラストB
C,昇圧トランスLT,スイッチング素子Q1のドレイ
ン・ソース間を介する信号線路で流れる。
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 4 will be described in detail with reference to FIG. In the discharge lamp lighting device having the above configuration, the first and second switching elements are turned on / off alternately based on the gate voltage (drive signal) supplied via the on-width control unit 32 and the driver circuit 31.
When the power supply is turned on and the switching element Q1 is turned on, the DC current from the rectifier circuit 13 becomes saturable CT and ballast B
C, a boost transformer LT, and a signal line flowing between the drain and source of the switching element Q1.

【0076】これにより、バラストコンデンサBC,昇
圧トランスLTのインダクタにエネルギーが蓄えられ、
可飽和CTが飽和すると、スイッチング素子Q1がオン
する。このスイッチング素子Q1がオンすると、スイッ
チング素子Q2のボディダイオードを介して平滑コンデ
ンサC2を充電する。このとき、可飽和CTL10に
は、正のゲート電圧が発生し、オン可能となっている。
As a result, energy is stored in the ballast capacitor BC and the inductor of the step-up transformer LT.
When the saturable CT is saturated, the switching element Q1 turns on. When the switching element Q1 turns on, the smoothing capacitor C2 is charged via the body diode of the switching element Q2. At this time, a positive gate voltage is generated in the saturable CTL 10, and the saturable CTL 10 can be turned on.

【0077】バラストコンデンサBC,昇圧トランスL
Tのエネルギーを平滑コンデンサC2に充電し終わる
と、平滑コンデンサC2を電源としてスイッチング素子
Q2→昇圧トランスLT→バラストコンデンサBC→可
飽和CTの経路で電流が流れる。
Ballast capacitor BC, step-up transformer L
When the energy of T is completely charged in the smoothing capacitor C2, a current flows through the switching element Q2, the boost transformer LT, the ballast capacitor BC, and the saturable CT using the smoothing capacitor C2 as a power supply.

【0078】可飽和CTが飽和すると、スイッチング素
子Q2はオフし、バラストコンデンサBC,昇圧トラン
スLTのインダクタ成分とコンデンサC1で共振を開始
する。コンデンサC1→可飽和CT→(昇圧トランスL
T)バラストコンデンサBC。
When the saturable CT is saturated, the switching element Q2 is turned off, and resonance starts with the ballast capacitor BC, the inductor component of the boost transformer LT and the capacitor C1. Capacitor C1 → Saturable CT → (Step-up transformer L
T) Ballast capacitor BC.

【0079】そしてコンデンサC1の電圧が上昇し下降
することにより、電圧が整流器13の導通可能になる
と、交流電源11から電流を流す。交流電源11→整流
器11→可飽和CT→バラストコンデンサBC→昇圧ト
ランスLT→スイッチング素子Q1→整流器12→交流
電源11。
When the voltage of the capacitor C1 rises and falls, and the voltage becomes conductive in the rectifier 13, a current flows from the AC power supply 11. AC power supply 11 → rectifier 11 → saturable CT → ballast capacitor BC → step-up transformer LT → switching element Q1 → rectifier 12 → AC power supply 11.

【0080】やがて、可飽和CTが飽和して、スイッチ
ング素子Q1がオフする。
Eventually, the saturable CT saturates, and the switching element Q1 turns off.

【0081】このような動作が繰り返して行われること
により、昇圧トランスLTの発振によって二次巻線側に
は、放電灯21に与えられる電流がランプ電流となり、
放電灯20aを高周波点灯させることになる。
By repeating such an operation, the current supplied to the discharge lamp 21 on the secondary winding side by the oscillation of the step-up transformer LT becomes the lamp current,
The discharge lamp 20a is turned on at a high frequency.

【0082】この場合、オン幅制御部32は、スイッチ
ング素子Q1に流れる電流のゼロクロス近傍のオン時間
が、負荷回路部のインダクタンスを含む上記共振回路の
インダクタンス成分による共振周期の半分となるように
オン幅を制御する。つまり、共振回路による共振時で
は、図6(a)に示す共振周期Tである整流回路13の
端子間の電圧(ν)波形となるが、第1のスイッチング
素子Q1に流れるID のゼロクロス近傍のオン時間は、
共振周期の半分のとなる特性を備えたものとなる。勿
論、第2のスイッチング素子Q2のスイッチングについ
ても、オン幅制御部32によるドライバー回路31への
制御によって、上記第1のスイッチング素子のスイッチ
ング動作に同期してオン/オフされる。
In this case, the ON width control section 32 turns ON the current near the zero crossing of the current flowing through the switching element Q1 so that the ON time becomes half the resonance cycle due to the inductance component of the resonance circuit including the inductance of the load circuit section. Control the width. That is, at the time of resonance by the resonance circuit, a voltage (ν) waveform between the terminals of the rectifier circuit 13 having a resonance period T shown in FIG. 6A is obtained. On time is
It has a characteristic that is half of the resonance period. Of course, the switching of the second switching element Q2 is also turned on / off in synchronization with the switching operation of the first switching element by the control of the driver circuit 31 by the ON width control unit 32.

【0083】したがって、このようなオン幅で、第1及
び第2のスイッチング素子Q1,Q2によるスイッチン
グ動作がなされることにより、可飽和CTが飽和するこ
となく、昇圧トランスLTの二次巻線側には、ゼロクロ
ス近傍で段差が生じることもなく、入力電流に含まれる
高調波を軽減することが可能となり、よって最適なラン
プ電流が得られ、放電灯20aの高周波点灯を最適に行
うことが可能となる。これにより、点灯制御を性能を向
上させることができることは勿論のこと、簡単な回路構
成で実施することができるので、低コスト化にも大きく
寄与する。
Therefore, the switching operation by the first and second switching elements Q1 and Q2 is performed in such an ON width, so that the saturable CT is not saturated and the secondary winding side of the step-up transformer LT is not saturated. It is possible to reduce the harmonics contained in the input current without any step near the zero cross, thereby obtaining the optimum lamp current and performing the high-frequency lighting of the discharge lamp 20a optimally. Becomes As a result, not only can the lighting control be improved in performance, but also it can be implemented with a simple circuit configuration, which greatly contributes to cost reduction.

【0084】したがって、本実施の形態によれば、可飽
和CTを用いた複合回路で放電灯点灯装置を構成した場
合でも、スイッチング素子のオン時間を制御可能とする
ことで、入力電流の力率向上化、高調波成分を軽減化及
びランプ電流の波高値の低下を可能にして、低コストで
最適な点灯制御を行うことが可能となる。
Therefore, according to the present embodiment, even when the discharge lamp lighting device is constituted by a composite circuit using the saturable CT, the on-time of the switching element can be controlled, and the power factor of the input current can be controlled. It is possible to improve the operation, reduce the harmonic components, and reduce the peak value of the lamp current, thereby enabling optimal lighting control at low cost.

【0085】なお、本発明に係る実施の形態において
は、昇降圧チョッパ型の複合回路を採用した回路構成に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、少
なくとも1つのスイッチング素子によるスイッチング動
作により放電灯に与えるランプ電流を生成する回路であ
れば、本発明を適応させることが可能であり、同様の効
果が得られる。
In the embodiment according to the present invention, a circuit configuration employing a step-up / step-down chopper type composite circuit has been described. However, the present invention is not limited to this, and the switching operation is performed by at least one switching element. The present invention can be applied to any circuit that generates a lamp current to be applied to a discharge lamp, and similar effects can be obtained.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、簡
単な回路構成で2つのスイッチング素子のスイッチング
動作が同期するようにオン幅可変制御が可能であるの
で、負荷回路部のトランスの飽和現象を抑制でき、スイ
ッチング素子Q1,Q2のスイッチング動作を良好にし
て最適な点灯制御を行うことが可能となる。また、電源
電圧の変動を検出し、検出結果を平滑電源となる平滑コ
ンデンサC2の電圧に加算し、基準直流電圧との比較結
果に基づき、該平滑コンデンサ電圧を略一定に制御する
ようにスイッチング素子のオン幅を変化させるように制
御しているので、電源電圧の変動に伴うランプ電流の変
化を補償することができ、点灯制御性能を向上させるこ
とも可能となる。さらに、可飽和CTを用いた複合回路
で放電灯点灯装置を構成した場合でも、スイッチング素
子のオン時間を制御可能とすることで、入力電流の力率
向上化、高調波成分の軽減化及びランプ電流の波高値の
低下を可能にして、低コストで最適な点灯制御を行うこ
とが可能となる。これにより、従来よりも低コストで高
性能な放電灯点灯装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the on-width variable control can be performed with a simple circuit configuration so that the switching operations of the two switching elements are synchronized. The saturation phenomenon can be suppressed, and the switching operation of the switching elements Q1 and Q2 can be improved to perform optimal lighting control. Further, the switching element detects fluctuations in the power supply voltage, adds the detection result to the voltage of the smoothing capacitor C2 serving as a smoothing power supply, and controls the smoothing capacitor voltage to be substantially constant based on the comparison result with the reference DC voltage. Is controlled so as to change the ON width of the lamp, it is possible to compensate for a change in the lamp current due to a change in the power supply voltage, and it is also possible to improve the lighting control performance. Furthermore, even when the discharge lamp lighting device is configured by a composite circuit using a saturable CT, the on-time of the switching element can be controlled, thereby improving the power factor of the input current, reducing the harmonic components, and improving the lamp. It is possible to reduce the peak value of the current and to perform optimal lighting control at low cost. This makes it possible to provide a high-performance discharge lamp lighting device at lower cost than before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る放電灯点灯装置の一実施の形態を
示す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a discharge lamp lighting device according to the present invention.

【図2】オン幅変調した場合の電流波形図。FIG. 2 is a current waveform diagram when ON width modulation is performed.

【図3】図1の装置の動作を説明するための波形図。FIG. 3 is a waveform chart for explaining the operation of the device shown in FIG. 1;

【図4】他の実施形態例を示す回路構成図。FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing another embodiment.

【図5】該装置の入力電圧波形及び入力電流波形を示す
特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an input voltage waveform and an input current waveform of the device.

【図6】該装置によるオン時間制御によって得られた出
力電流波形を示す波形図。
FIG. 6 is a waveform chart showing an output current waveform obtained by on-time control by the device.

【図7】従来の放電灯点灯装置の一例を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a conventional discharge lamp lighting device.

【図8】AC電圧とスイッチ電流波形を示す波形図。FIG. 8 is a waveform chart showing AC voltage and switch current waveforms.

【図9】図7の装置の問題点を説明するための出力波形
図。
FIG. 9 is an output waveform diagram for explaining a problem of the device of FIG. 7;

【図10】他の従来の放電灯点灯装置の一例を示す回路
図。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of another conventional discharge lamp lighting device.

【図11】図10の装置の問題点を説明するための出力
波形図。
FIG. 11 is an output waveform diagram for explaining a problem of the device of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…交流電源、 12…フィルタ、 13…整流回路、 14,15…ドライブ回路、 16a…アンプ、 20…負荷回路部(L0)、 20a…放電灯、 27…オン幅調整部、 30…検出回路部、 Q1…第1のスイッチング素子、 Q2…第2のスイッチング素子、 C2…平滑コンデンサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... AC power supply, 12 ... Filter, 13 ... Rectifier circuit, 14, 15 ... Drive circuit, 16a ... Amplifier, 20 ... Load circuit part (L0), 20a ... Discharge lamp, 27 ... On width adjustment part, 30 ... Detection circuit Section, Q1: first switching element, Q2: second switching element, C2: smoothing capacitor.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源と;前記交流電源からの交流電
圧を直流電源電圧に変換して出力する整流回路と;前記
整流回路からの直流電源電圧をスイッチングする第1及
び第2のスイッチング素子と;前記第1のスイッチング
素子によるスイッチング動作により得られた平滑直流電
圧を第2のスイッチング素子によるスイッチング動作に
より放電灯に高周波電力を与える回路と;前記第1及び
第2のスイッチング素子のオン/オフを駆動させる第1
及び第2の駆動回路と;前記平滑回路の直流電圧を検出
する第1の検出回路と;前記交流電源電圧を検出する第
2の検出回路と;前記第1及び第2の検出回路からの検
出結果と基準直流電源電圧とを比較する比較手段を有
し、該比較結果に応じて前記第1及び第2の駆動回路を
制御することにより、前記第1及び第2のスイッチング
のオン/オフを制御して、前記出力電力を制御するもの
であって、前記第1のスイッチング素子のオン幅を、前
記交流電源電圧値のピーク近傍が高い場合には狭く、逆
に低い場合にはゼロレベルで広くなるように該当する駆
動回路を制御する制御回路と;を具備したことを特徴と
する放電灯点灯装置。
An AC power supply; a rectifier circuit that converts an AC voltage from the AC power supply into a DC power supply voltage and outputs the DC power supply voltage; and first and second switching elements that switch the DC power supply voltage from the rectifier circuit. A circuit for applying high-frequency power to a discharge lamp by a switching operation of a second switching element with a smoothed DC voltage obtained by a switching operation of the first switching element; and turning on / off the first and second switching elements. Drive the first
And a second drive circuit; a first detection circuit for detecting a DC voltage of the smoothing circuit; a second detection circuit for detecting the AC power supply voltage; and detection from the first and second detection circuits. A comparison unit for comparing the result with a reference DC power supply voltage, and controlling the first and second drive circuits according to the comparison result to turn on / off the first and second switching. Controlling the output power, wherein the on-width of the first switching element is narrow when the vicinity of the peak of the AC power supply voltage value is high, and conversely at zero level when the AC power supply voltage value is low. A control circuit for controlling a corresponding drive circuit so as to be wider.
【請求項2】 前記比較手段は、前記第1検出回路から
の検出結果に前記第2の検出回路からの検出結果を加算
したものと前記基準直流電源電圧とで比較を行うもの
で、前記制御回路は、この比較結果に応じて、前記平滑
回路に含まれる平滑コンデンサの電圧が略一定となるよ
うにオン幅制御することを特徴とする請求項1に記載の
放電灯点灯装置。
2. The control means according to claim 1, wherein said comparing means compares said detection result from said first detection circuit with a detection result from said second detection circuit and said reference DC power supply voltage. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the circuit controls the ON width so that the voltage of the smoothing capacitor included in the smoothing circuit becomes substantially constant according to the comparison result. 3.
【請求項3】 前記制御手段は、前記第1及び第2のス
イッチング素子の内、いずれか一方のオン幅を固定する
ように制御した場合には、他方のスイッチング素子に対
し、前記平滑回路に含まれる平滑コンデンサの電圧が略
一定となるようにオン幅を可変させてオン幅制御するこ
とを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯装置。
3. The control means controls the smoothing circuit with respect to the other switching element when controlling to fix the ON width of one of the first and second switching elements. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the ON width is controlled by varying the ON width so that the voltage of the included smoothing capacitor is substantially constant.
【請求項4】 交流電源と;前記交流電源からの交流電
圧を直流電源電圧に変換して出力する整流回路と;前記
整流回路からの直流電源電圧をスイッチングする第1及
び第2のスイッチング素子と;前記第1及び第2のスイ
ッチング素子によるスイッチング動作により得られた高
周波電力が一次巻線に導かれ、二次巻線から放電灯にラ
ンプ電流を供給するトランスを含む負荷回路と;前記ト
ランスの一次側に接続されるインダクタンス回路と;平
滑用コンデンサ及び共振用コンデンサを含み、前記第1
のスイッチング素子によるスイッチング動作により得ら
れた直流電圧を第2のスイッチング素子により放電灯に
与える回路と前記第1及び第2のスイッチング素子のオ
ン/オフを駆動させる第1及び第2の駆動回路と;前記
第1及び第2の駆動回路を制御することにより、前記第
1及び第2のスイッチングのオン/オフを制御して、前
記出力電力を制御可能とするものであって、前記負荷回
路に直列に接続したスイッチング素子の電源電圧ゼロレ
ベル近傍のオン時間が前記共振用コンデンサと前記イン
ダクス回路と前記負荷回路による共振周期の半分と同じ
時間となるオン幅を得るように該当する駆動回路を制御
する制御回路と;を具備したことを特徴とする放電灯点
灯装置。
4. An AC power supply; a rectifier circuit for converting an AC voltage from the AC power supply into a DC power supply voltage and outputting the DC power supply voltage; and first and second switching elements for switching the DC power supply voltage from the rectifier circuit. A load circuit including a transformer in which high-frequency power obtained by the switching operation of the first and second switching elements is guided to a primary winding and supplies a lamp current from a secondary winding to a discharge lamp; An inductance circuit connected to the primary side; a smoothing capacitor and a resonance capacitor;
A circuit for applying a DC voltage obtained by the switching operation of the switching element to the discharge lamp by the second switching element, and first and second driving circuits for driving on / off of the first and second switching elements. Controlling on / off of the first and second switching by controlling the first and second drive circuits, thereby enabling the output power to be controlled; The corresponding drive circuit is controlled such that an on-time near the power supply voltage zero level of the switching elements connected in series is equal to a half of a resonance cycle of the resonance capacitor, the inductance circuit, and the load circuit. A discharge lamp lighting device, comprising:
【請求項5】 前記インダクタンス回路は、可飽和C
T、コンデンサを含んで構成され、前記制御手段は、前
記可飽和CTの飽和に基づいて前記第1及び第2の駆動
回路を制御するものであって、前記前記負荷回路に直列
に接続したスイッチング素子の前記電源電圧ゼロレベル
近傍では、前記可飽和CTを飽和させないようにオン幅
制御することを特徴とする請求項4に記載の放電灯点灯
装置。
5. The saturable C.
T, wherein the control means controls the first and second drive circuits based on the saturation of the saturable CT, and includes a switching circuit connected in series to the load circuit. 5. The discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the on-width control is performed so as not to saturate the saturable CT near the zero level of the power supply voltage of the element. 6.
【請求項6】 前記負荷回路は、前記絶縁トランスの二
次側に接続される他の可飽和CTを備え、前記制御手段
は、前記インダクタンス回路内及び前記負荷回路内の双
方の可飽和CTの飽和に基づいて、前記負荷回路に直列
に接続したスイッチング素子のオン幅を変えるように制
御することを特徴とする請求項5に記載の放電灯点灯装
置。
6. The load circuit further includes another saturable CT connected to a secondary side of the insulating transformer, and the control unit controls the saturable CT in both the inductance circuit and the load circuit. The discharge lamp lighting device according to claim 5, wherein control is performed to change an ON width of a switching element connected in series to the load circuit based on the saturation.
JP31015899A 1999-10-29 1999-10-29 Discharge-lamp lighting device Pending JP2001135490A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31015899A JP2001135490A (en) 1999-10-29 1999-10-29 Discharge-lamp lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31015899A JP2001135490A (en) 1999-10-29 1999-10-29 Discharge-lamp lighting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001135490A true JP2001135490A (en) 2001-05-18

Family

ID=18001867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31015899A Pending JP2001135490A (en) 1999-10-29 1999-10-29 Discharge-lamp lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001135490A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130066624A (en) * 2010-04-27 2013-06-20 오토모티브 라이팅 레우트링겐 게엠베하 Method and control circuit for starting a gas-discharge lamp

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130066624A (en) * 2010-04-27 2013-06-20 오토모티브 라이팅 레우트링겐 게엠베하 Method and control circuit for starting a gas-discharge lamp
KR102045578B1 (en) 2010-04-27 2019-12-02 오토모티브 라이팅 레우트링겐 게엠베하 Method and control circuit for starting a gas-discharge lamp

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100342457B1 (en) High frequency ac/ac converter with power factor correction
US20070296380A1 (en) Power factor correction control circuit
US8242758B2 (en) Converter and driving method thereof
KR20080079277A (en) A led driving arrangement
WO2019225262A1 (en) Totem pole-type single phase pfc converter
JP2004282958A (en) Power factor improving circuit
JP2013132112A (en) Switching power supply unit and control method therefor
Barwar et al. A flicker-free decoupled ripple cancellation technique for LED driver circuits
JP2000032750A (en) Ac/dc converter
JP2004242491A (en) Switching power supply circuit
JPH06327247A (en) High-power-factor power supply device
JP2004519983A (en) DC-DC converter
Burlaka et al. Development of single-phase high-power factor inverter welding sources
KR101609726B1 (en) Control circuit of switching rectifier with high power factor
JP2001135490A (en) Discharge-lamp lighting device
JP2000197351A (en) Power supply having improved power factor
JP3740220B2 (en) Fluorescent lamp lighting device
JP4014577B2 (en) Electrodeless discharge lamp power supply
JP2975045B2 (en) Power supply
JP4306234B2 (en) Switching power supply
JP3230560B2 (en) DC power supply
JP3400594B2 (en) Power supply
JP4396108B2 (en) Power factor correction circuit
JP3235295B2 (en) Power supply
JP3261706B2 (en) Inverter device